114年:護理基礎醫學(3)

有關發炎反應的媒介物(mediators of inflammation ),下列何者不是花生四烯酸(arachidonic acid )的代謝物?

A血栓素A2(thromboxane A 2)
B前列腺素D2(prostaglandin D 2)
C白三烯素D4(leukotriene D 4)
D組織胺(histamine )

詳細解析

本題觀念:

本題考的是**花生四烯酸(arachidonic acid, AA)**代謝途徑的產物,屬於發炎反應媒介物(mediators of inflammation)的基礎知識。重點在於區分「花生四烯酸的衍生物」和「非花生四烯酸衍生物」的發炎媒介物。

本題為反向題(「下列何者不是花生四烯酸的代謝物?」),因此需要找出四個選項中唯一不屬於花生四烯酸代謝路徑的物質。

名詞中文對照

英文/學名中文備註
arachidonic acid花生四烯酸膜磷脂的多元不飽和脂肪酸,發炎媒介物前驅物
cyclooxygenase (COX)環氧合酶催化花生四烯酸→前列腺素/血栓素的酵素
lipoxygenase (LOX)脂氧合酶催化花生四烯酸→白三烯素的酵素
thromboxane A2 (TXA2)血栓素A2COX路徑產物;促進血小板聚集與血管收縮
prostaglandin D2 (PGD2)前列腺素D2COX路徑產物;參與過敏與睡眠調節
leukotriene D4 (LTD4)白三烯素D4LOX路徑產物;強烈收縮支氣管
histamine組織胺由組胺酸(histidine)脫羧而來;非花生四烯酸衍生物
phospholipase A2磷脂酶A2切割膜磷脂釋放花生四烯酸的酵素

選項分析

(A) 血栓素A2(thromboxane A2) ✅ 確為花生四烯酸代謝物(非答案) → 由環氧合酶(cyclooxygenase, COX)路徑生成。TXA2 主要由血小板合成,具有促進血小板聚集及血管收縮的作用。花生四烯酸 → PGH2 → TXA2(由 TXA 合成酶催化)。

(B) 前列腺素D2(prostaglandin D2) ✅ 確為花生四烯酸代謝物(非答案) → 同樣由 COX 路徑生成,PGH2 經特定合成酶轉化為 PGD2。PGD2 在肥大細胞(mast cell)中大量產生,參與氣喘和過敏反應,也與睡眠調節有關。

(C) 白三烯素D4(leukotriene D4) ✅ 確為花生四烯酸代謝物(非答案) → 由脂氧合酶(lipoxygenase, LOX)路徑生成。花生四烯酸 → LTA4 → LTC4 → LTD4 → LTE4(稱為半胱胺酸白三烯素,cysteinyl leukotrienes)。LTD4 是強效的支氣管收縮劑,也是慢反應物質(slow-reacting substance of anaphylaxis, SRS-A)的主要成分。

(D) 組織胺(histamine)不是花生四烯酸的代謝物(= 本題答案) → 組織胺(histamine)由胺基酸組胺酸(histidine)在組胺酸脫羧酶(histidine decarboxylase, HDC)的催化下脫羧合成。它預先儲存在肥大細胞(mast cell)和嗜鹼性球(basophil)的胞質顆粒中,刺激後快速釋放(degranulation)。組織胺的合成路徑與花生四烯酸完全無關——它是「胺」類(biogenic amine),而花生四烯酸代謝物是「類花生酸(eicosanoids)」,兩者來源和化學結構截然不同。

答案解析

正確答案為 (D) 組織胺(histamine)

花生四烯酸(arachidonic acid)是細胞膜磷脂中的多元不飽和脂肪酸。當細胞受到發炎刺激時,**磷脂酶A2(phospholipase A2)**被活化,將花生四烯酸從膜磷脂中切割釋放。釋放出的花生四烯酸可進入以下兩條主要代謝路徑:

  1. COX(環氧合酶)路徑 → 產生前列腺素(prostaglandins)和血栓素(thromboxanes):

    • 前列腺素 E2(PGE2):引發發燒、疼痛、促血管擴張
    • 前列腺素 D2(PGD2):肥大細胞的主要類花生酸產物
    • 前列腺素 I2(PGI2,又稱前列環素,prostacyclin):血管擴張、抑制血小板聚集
    • 血栓素 A2(TXA2):血管收縮、促進血小板聚集
    • 阿斯匹靈 Aspirin 和 NSAIDs 即是藉由抑制 COX 酵素來發揮抗發炎效果
  2. LOX(脂氧合酶)路徑 → 產生白三烯素(leukotrienes):

    • LTB4:強力嗜中性球趨化劑(neutrophil chemotaxis)
    • LTC4、LTD4、LTE4(半胱胺酸白三烯素):支氣管收縮、血管通透性增加
    • 氣喘治療藥 montelukast 即是白三烯素受體拮抗劑

組織胺的合成路徑: L-HistidineHDCHistamine\text{L-Histidine} \xrightarrow{\text{HDC}} \text{Histamine}

組織胺是獨立的「胺類媒介物」,不屬於類花生酸,不由花生四烯酸合成。它預先儲存於肥大細胞和嗜鹼性球的胞質顆粒中,在第一型過敏反應(IgE介導)或補體活化後快速釋放(preformed mediator),引起血管擴張、血管通透性增加和平滑肌收縮。

核心知識點

  • 花生四烯酸(AA)代謝路徑記憶口訣
    • COX 路徑 → 前列腺素(PG)、血栓素(TX)、前列環素(PGI2)
    • LOX 路徑 → 白三烯素(LT)
  • 組織胺不是花生四烯酸衍生物,是由胺基酸組胺酸脫羧而來
  • 常見「preformed mediators(預先儲存型媒介物)」:組織胺、絲胺酸蛋白酶(tryptase)→ 立即釋放
  • 常見「newly synthesized mediators(新合成型媒介物)」:前列腺素、白三烯素 → 花生四烯酸代謝產物 → 需要時間合成
  • 阿斯匹靈抑制 COX → 減少前列腺素和血栓素;但不影響白三烯素和組織胺

臨床重要性

護理師在臨床上常見的藥物應用:

  • NSAIDs(如 Ibuprofen、Naproxen)阿斯匹靈:抑制 COX 路徑 → 退燒、止痛、抗發炎;但無法抑制組織胺或白三烯素的釋放
  • 抗組織胺藥(antihistamines,如 Diphenhydramine、Loratadine):阻斷組織胺受體 → 用於過敏症狀
  • 兩類藥物作用機轉不同,護理師衛教時需向病人說明:過敏反應同時需要抗組織胺 + 可能需要支氣管擴張劑,因花生四烯酸代謝物(白三烯素)也同時參與
  • 氣喘病人若使用阿斯匹靈要小心「阿斯匹靈誘發的氣喘(aspirin-exacerbated respiratory disease, AERD)」:COX 被抑制後,更多花生四烯酸轉向 LOX 路徑 → 白三烯素增加 → 支氣管收縮加劇

參考資料

  1. Metabolism pathways of arachidonic acids: mechanisms and potential therapeutic targets
  2. Arachidonic acid metabolism in health and disease - PMC
  3. Biochemistry, Histamine - StatPearls - NCBI Bookshelf
  4. CV Physiology - Arachidonic Acid Metabolites